• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.16 no.8
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• pp.706-716
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• 2016

Because of efficient space utilization and fast key search times, B-trees have been widely accepted for the use of indexes in HDD-based DBMSs. However, when the B-ree is stored in flash memory, its costly operations of node updates may impair the performance of a DBMS. This is because the random updates in B-tree's leaf nodes could tremendously enlarge I/O costs for the garbage collecting actions of flash storage. To solve the problem, we make all the parents of leaf nodes the virtual nodes, which are not stored physically. Rather than, those nodes are dynamically generated and buffered by referring to their child nodes, at their access times during key searching. By performing node updates and tree reconstruction within a single flash block, our proposed B-tree can reduce the I/O costs for garbage collection and update operations in flash. Moreover, our scheme provides the better performance of key searches, compared with earlier flash-based B-trees. Through a mathematical performance model, we verify the performance advantages of the proposed flash B-tree.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10c
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• pp.12-17
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• 2006

플래시 메모리는 기술 발전에 따른 빠른 용량 증가와 모바일 환경에 우수한 특성으로 인해 가까운 시일내에 하드 디스크를 대체할 대용량 저장 장치로서 주목 받고 있다. 이러한 흐름에 따라 플래시 메모리 사용이 증가하고 플래시 메모리에 저장하는 데이터의 양이 점차 많아지면서 플래시 메모리 상의 효율적인 인덱스 구조에 대한 필요성도 함께 증가하고 있다. 하지만 기존의 대표적인 인덱스 중 하나인 B-트리 인덱스를 플래시 메모리에 적용하기 위해서는 하드 디스크와 플래시 메모리 간의 다른 특성들 때문에 플래시 메모리에 맞게 인덱스 구조를 수정하는 작업이 필요하다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위한 기존의 연구에 대해 소개하고 기존 연구의 한계점과 이를 개선한 인덱스 구조를 제안한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.11a
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• pp.333-336
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• 2006

플래시 메모리는 휴대폰과 PDA 와 같은 이동 기기에서 저장 장치로 널리 사용되고 있다. 또한 기가바이트(GB) 단위의 대용량화로 인해 노트북과 개인용 컴퓨터에서 보조기억장치로 사용되고 있다. 요즘에는 대용량의 데이터를 효율적으로 다루기 위한 B+트리와 같은 자료구조를 플래시 메모리상에서 저비용의로 구현하려는 연구들이 이루어지고 있다. 지금까지의 연구에서는 플래시 메모리에서 B+트리를 구축할 때 노드 크기를 플래시 메모리의 섹터(sector) 크기로 사용해왔다. 본 논문에서는 노드 크기가 플래시 메모리의 섹터 크기보다 더 커졌을 경우, 플래시 메모리에서 구현되는 B+트리의 구축성능과 검색성능 그리고 저장 공간 사용량을 비교 분석한다. 키 삽입 시 정렬 알고리즘과 비정렬 알고리즘을 각각 사용해 구축비용을 측정하였으며 효율적인 노드 검색을 위해 인덱스 노드 헤드 구조를 사용한다. 그리고 이러한 실험결과는 B+트리 노드 크기를 섹터 크기보다 블록 크기로 할당할 때 B+트리 성능의 우수성을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.434-437
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• 2011

낸드 플래시 메모리는 하드 디스크와는 다른 여러가지 특성 때문에 논리 주소를 불러 주소를 변환해 주는 주소 변환 계층(FTL)이 필요하다. 최근에 고성능의 저장 장치를 제공하기 위해서 페이지 수준의 주소 변환 기법이 많이 사용되고 있는 데, 이 기법은 매핑 정보가 너무 커서 메모리에서 매핑 정보를 관리하기에는 힘들다는 문제와 데이터의 접근 지역성을 잘 활용하지 못하는 문제가 있다. 본 논문에서는 스토리지의 주소 공간을 유닛이라는 단위로 분리하여 페이지 수준의 주소변환을 사용함으로써 매핑 정보를 크기를 줄이고 또한 접근 지역성을 활용하여 가비지 컬렉션 오버해드를 줄이는 유닛 레벨 주소 변환 기법을 제시한다. 실험결과 제시한 기법은 페이지 매핑 기법보다 랜덤 접근 패턴에서 가비지 컬렉션 오버해드를 40% 감소시켰으며 매핑 데이터 량도 38% 감소시켰다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06b
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• pp.377-380
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• 2007

플래시 메모리는 무게, 내구성, 전력 소비량 측면에서 기존 디스크보다 우수하기 때문에 주로 휴대용 기기의 저장장치로 사용되었다. 최근에는 집적도가 향상되면서 SSD(Solid State Disk)형태로 노트북에서도 활용되고 있다. 이러한 플래시 메모리는 제자리 갱신이 불가능한 특징 때문에 저장장치로 사용하기 위해서는 FTL(Flash Memory Translation Layer)이라는 주소사상 소프트웨어가 필요하다. 그리고 FTL은 블록을 재활용하기 위해 병합 연산을 수행하게 되는데 이 병합 연산의 비용이 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 아울러 FTL 상에서 동작하는 파일 시스템의 경우도 디스크 기반 파일 시스템과 같이 단편화 문제로 인한 성능 저하가 발생하게 된다. 본 논문에서는 플래시 메모리 기반 파일 시스템에서 단편화 현상을 줄이기 위해 FTL의 병합동작의 특성을 활용한 조각 모음 기법을 제안한다. 실험결과는 제안한 기법이 결국 FTL에서 병합 연산의 비용을 줄임으로써 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2014.11a
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• pp.70-72
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• 2014

플래시 메모리는 소형 저장 장치뿐만 아니라 대용량 저장장치까지 응용되고 있다. 하지만 기존의 하드디스크 (HDD)와 다르게 플래시 메모리는 읽기, 쓰기, 소거 연산의 속도가 다르고 쓰기 전 지우기(erase before write)라는 특성 때문에 FTL의 한 메커니즘인 GC (Garbage Collection)를 수행할 때 많은 오버헤드가 발생한다. 이에 이 논문은 DRAM의 공간을 효율적으로 활용하고 유효한 페이지 복사와 소거 연산의 횟수를 줄여 전체적인 플래시 메모리 GC 오버헤드를 줄이기 위한 블록 링크드 리스트 기법을 제안한다. 블록 링크드 리스트 기법은 같은 LBN에 해당하는 데이터를 로그 블록에 적고 해당 로그 블록들을 링크드 리스트로 관리해 소거 연산을 미룰 수 있다. 링크드 리스트들에 관한 정보는 DRAM에 테이블 형태로 적는다. 이때 테이블에는 블록 주소들이 적히므로 페이지 단위로 링크드 리스트를 관리하는 다른 기법에 비해 DRAM의 공간을 효율적으로 활용하게 된다.

• Journal of Internet of Things and Convergence
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• v.10 no.2
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• pp.125-130
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• 2024

With the rapid growth of mobility technology, the industrial sector is demanding storage devices that can reliably process data from various equipment and sensors in vehicles. NAND flash memory is being utilized as a storage device in mobility environments because it has the advantages of low power and fast data processing speed as well as strong external shock resistance. However, flash memory is characterized by data corruption due to long-term exposure to high temperatures. Therefore, a dedicated system for temperature management is required in mobility environments where high temperature exposure due to weather or external heat sources such as solar radiation is frequent. This paper designs a dedicated temperature management system for managing storage device temperature in a mobility environment. The designed temperature management system is a hybrid of traditional air cooling and water cooling technologies. The cooling method is designed to operate adaptively according to the temperature of the storage device, and it is designed not to operate when the temperature step is low to improve energy efficiency. Finally, experiments were conducted to analyze the temperature difference between each cooling method and different heat dissipation materials, proving that the temperature management policy is effective in maintaining performance.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.17 no.7
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• pp.93-100
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• 2017

Recently, demands for high-performance flash-based storage devices (i.e., flash SSD) have rapidly grown in social network services, cloud computing, super-computing, and enterprise storage systems. The industry and academic communities made the NVMe specification for high-performance storage devices, and NVMe-based flash SSDs can be now obtained in the market. In this article, we evaluate performance of NoSQL databases that social network services and cloud computing services heavily adopt by using NVMe-based flash SSDs. To this end, we use NVMe SSD that Samsung Electronics recently developed, and the SSD used in this study has performance up to 3.5GB/s for sequential read/write operations. We use WiredTiger for NoSQL databases, and it is a default storage engine for MongoDB. Our experimental results show that log processing in NoSQL databases is a major overhead when high-performance NVMe-based flash SSDs are used. Furthermore, we optimize components of log processing and optimized WiredTiger show up to 15 times better performance than original WiredTiger.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.8
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• pp.1962-1969
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• 2009

During past 20 years we have witnessed brilliant advances in major components of computer system, including CPU, memory, network device and HDD. Among these components, in spite of its tremendous advance in capacity, the HDD is the most performance dragging device until now and there is little affirmative forecasting that this problem will be resolved in the near future. We present a new approach to solve this problem using the NAND Flash memory. Researches utilizing Flash memory as storage medium are abundant these days, but almost all of them are targeted to mobile or embedded devices. Our research aims to develop the NAND Flash memory based storage system enough even for enterprise level server systems. This paper present structural and operational mechanism to overcome the weaknesses of existing NAND Flash memory based storage system, and its evaluation.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.576-579
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• 2008

본 논문은 NAND 플래시 메모리를 기반으로 한 멀티미디어 휴대 장치에서 동영상 파일을 고속으로 편집하고 동시에 필요한 저장 공간 소모를 최소화 하는 기법을 제안한다. 동영상 파일 편집 후 저장에 있어서 현재의 NAND 플래시 파일 시스템들은 편집 내용을 빈 공간에 새로 저장하기 때문에, 대용량의 파일일수록 많은 시간과 저장 공간이 소모 된다. 본 논문에서 제안하는 기법은 동영상 편집 후 파일 간에 중복되는 데이터를 새로 저장하지 않고 공유하도록 하면서 소모되는 시간과 공간을 최소화 한다. 이를 위해 파일 간 공유 되는 데이터를 관리하는 페이지 공유 맵을 설계하고 이를 이용한 동영상 고속 편집저장 기법을 제시한다.